Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Hay dos tipos de transistor de efecto de campo de unión.
JFET de canal N JFET de canal
P
Analicemos las características de los transistores de canal n y canal p por separado, una por una, para una mejor comprensión.
Indice de contenidos
Característica del canal N JFET
Sabemos que hay un canal de material semiconductor de tipo n en el canal n JFET. La región de puerta del JFET de canal n es una región de tipo p altamente dopada. Se aplica un voltaje a través del canal, es decir, entre el drenaje y el terminal de la fuente. Primero, tracemos los valores de la corriente de drenaje a fuente para diferentes voltajes aplicados de drenaje a fuente. En el primer caso, cortocircuitaremos el terminal de la puerta con el terminal de la fuente y los conectaremos a tierra comúnmente. Ahora aumentaremos lentamente el voltaje del circuito de drenaje V DD desde cero.
La corriente de drenaje a fuente o simplemente diciendo que la corriente de drenaje aumenta linealmente a medida que el canal tendrá una resistencia. Pero esta resistencia no es perfectamente constante en esa región de la característica. Como el voltaje del canal n es positivo con respecto a la región de puerta de potencial cero, la unión pn de puerta a canal estará en condición de polarización inversa. Como resultado, habrá una capa de agotamiento con polarización inversa a lo largo de la unión. Lo típico de esta capa de agotamiento es que tiene más ancho hacia el terminal de drenaje. Debido a la distribución de voltaje a lo largo del canal, la parte de la unión más cercana al drenaje recibe más tensión potencial. Con el aumento del voltaje de drenaje, la capa de agotamiento hacia el terminal de drenaje se vuelve más gruesa más rápidamente que hacia el terminal de origen. La resistencia del canal aumenta a medida que aumenta la anchura de la capa de agotamiento y, por tanto, la apertura del canal disminuye. El aumento de la resistencia es más prominente a un potencial de drenaje más alto y, por lo tanto, la curva característica dibujada contra la corriente de drenaje y el voltaje de drenaje a fuente se alinea gradualmente a lo largo de los medios del eje horizontal a lo largo del eje de voltaje de drenaje a fuente.
Después de un cierto voltaje de drenaje, la capa de agotamiento hacia el terminal de drenaje se toca entre sí. En ese punto, la curva se vuelve casi horizontal. A ese voltaje de drenaje, las capas de agotamiento no se tocan perfectamente para bloquear el canal, sino que habrá una abertura estrecha entre las capas a través de la cual la corriente de drenaje continúa fluyendo. Si aumentamos aún más el voltaje de drenaje, la capa de agotamiento intentará aumentar su grosor aún más, pero de ninguna manera pueden tocarse entre sí, sino que la capa de agotamiento más hacia el terminal de la fuente se cierra y aumenta la longitud efectiva de la abertura del canal estrecho. Este fenómeno se conoce como modulación de canal. Debido a este fenómeno, la resistencia efectiva del canal aumenta y ese incremento es casi proporcional al incremento del voltaje de drenaje. Como resultado, la corriente de drenaje se vuelve casi constante. La corriente de drenaje para drenar a la curva de voltaje de la fuente obtiene su porción horizontal. El voltaje después del cual la corriente de drenaje se vuelve casi constante se conoce como voltaje de pellizco. La corriente de drenaje a voltaje de pellizco cuando el terminal get está en potencial de tierra, se denota como IDSS y conocido como corriente de drenaje de puerta en cortocircuito . Ahora, si seguimos aumentando el voltaje de drenaje después de un cierto valor de voltaje de drenaje a fuente, las capas de agotamiento se descomponen y la corriente de drenaje aumenta repentinamente. Esta región de la característica se llama región de ruptura. La parte de la curva en la que la corriente de drenaje aumenta con el aumento del voltaje de drenaje a fuente se conoce como región lineal o región óhmica y la parte de la curva en la que la corriente de drenaje permanece casi constante se conoce como corriente constante o región activa.
Ahora abriremos el terminal de la puerta desde el terminal de la fuente con conexión a tierra y aplicaremos cierto voltaje negativo en el terminal de la puerta. En esta situación, la unión entre la región de la puerta y el canal obtiene una polarización inversa más rápida y, por lo tanto, la corriente de drenaje para el mismo voltaje de drenaje a fuente se vuelve más baja. La curva completa contra la corriente de drenaje y el voltaje de drenaje a fuente para el voltaje de puerta negativo aplicado se desplaza por debajo de la curva de voltaje de puerta cero. Si aplicamos más voltaje negativo en el terminal de la puerta, la curva se desplazará más hacia abajo como se muestra en la figura de la característica de un JFET de canal n, a continuación
Característica de transferencia de JFET de canal N
La característica de transferencia se dibuja entre el voltaje de la puerta y la corriente de drenaje manteniendo el voltaje de drenaje a fuente en el voltaje de pellizco. Cuando la puerta está en potencial cero, la corriente de drenaje máxima que fluye a través del transistor es la corriente de drenaje de la puerta en cortocircuito (I DSS ). Ahora, a medida que aumenta el potencial negativo de la puerta, la corriente de drenaje correspondiente disminuye. Después de un cierto voltaje de puerta negativo, la corriente de drenaje se vuelve cero. Este voltaje de terminal de puerta negativo en el que la corriente de drenaje se vuelve cero para el drenaje aplicado a voltaje de fuente igual que el voltaje de pellizco se llama voltaje de corte de puerta a fuente V GS (apagado) .
Característica del canal P JFET
En el canal p JFET aplicamos potencial negativo en el terminal de drenaje. Si conectamos a tierra tanto la fuente como el terminal de puerta y aumentamos el potencial negativo del drenaje desde cero obtendremos la misma curva que en el caso del JFET de canal n. Aquí, al principio, la corriente de drenaje que fluye de la fuente al drenaje debido a la deriva de los orificios en la misma dirección, aumenta linealmente al aumentar el voltaje de drenaje negativo. Como el potencial negativo del canal es más hacia el terminal de drenaje, la polarización inversa de la unión más cercana al drenaje es mayor. Esto provoca una capa de agotamiento más gruesa hacia la terminal de drenaje. Entonces, al igual que en el caso anterior, el pellizco ocurre después de cierto voltaje de drenaje negativo y la curva se vuelve horizontal. Si seguimos aumentando el voltaje de drenaje negativo, después de un cierto voltaje de drenaje negativo, las capas de agotamiento pasan por una ruptura de avalancha y el canal se libera de cualquier obstrucción adicional y la corriente de drenaje aumenta repentinamente a un valor más alto. Por lo tanto, la curva tendrá una región lineal al principio, una región activa en el medio y una región de ruptura al final. Ahora, si aplicamos voltajes positivos en el terminal de la puerta, la polarización inversa de la unión se vuelve más rápida y, como resultado, la curva característica se desplaza hacia abajo como se muestra a continuación.
Característica de transferencia del canal P JFET
Este se dibuja entre el voltaje de puerta positivo y la corriente de drenaje. El patrón será el mismo que en el caso del JFET de canal n, pero la polaridad del voltaje aplicado y la dirección de la corriente de drenaje difieren.
